食品毒理學第一章 第五節(jié)蛋白質(zhì)

第五節(jié)蛋白質(zhì)一、蛋白質(zhì)的元素組成與結(jié)構(gòu)碳50-55%氧19-24%硫0-4%氫6.7-7.3%氮13-19%鋅磷鐵碘蛋白質(zhì)是人體氮的唯一來源大多數(shù)食物蛋白質(zhì)含氮量相近，約16%，折算系數(shù)為6.252一、蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)3二、蛋白質(zhì)的分類及生理功能按化學組成單純蛋白結(jié)合蛋白核蛋白、糖蛋白、脂蛋白清蛋白、球蛋白、谷蛋白按蛋白質(zhì)的形狀纖維蛋白球狀蛋白酶、轉(zhuǎn)運蛋白、免疫球蛋白皮膚、肌腱、骨組織中的膠原蛋白按蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值完全蛋白半完全蛋白乳類的酪蛋白、蛋類的卵蛋白不完全蛋白玉米膠蛋白、肉皮的膠質(zhì)蛋白小麥中的膠蛋白蛋白質(zhì)的分類4蛋白質(zhì)的生理功能構(gòu)成和修復組織蛋白質(zhì)：起催化作用調(diào)節(jié)體液平衡氧的運輸肌肉收縮支架作用增強免疫力遺傳信息調(diào)控維持神經(jīng)系統(tǒng)參與凝血過程調(diào)節(jié)生理功能生理活性物質(zhì)成分：酶激素核蛋白酶蛋白免疫球蛋白脂蛋白運鐵蛋白血紅蛋白白蛋白供給能量蛋白質(zhì)：參與三羧酸循環(huán)氧化分解供給的能量占全部能量的10-15%為宜1g蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生4kcal能量為機體提供氮源，維持氮平衡56三、氨基酸和必需氨基酸㈠、氨基酸（aminoacid，AA）和肽（peptide）㈡、必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）人體不能合成或合成速度不能滿足機體需要，必須從食物中直接獲得的氨基酸。通常人體必需氨基酸有8種7㈡必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸纈氨酸蘇氨酸賴氨酸苯丙氨酸蛋氨酸非必需氨基酸丙氨酸甘氨酸脯氨酸絲氨酸天冬氨酸天冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺組氨酸半必需氨基酸半胱氨酸（蛋氨酸）酪氨酸（苯丙氨酸）嬰兒：精氨酸、組氨酸早產(chǎn)兒：色氨酸、半胱氨酸食物中能直接提供這兩種氨基酸，則人體對蛋氨酸和苯丙氨酸的需要分別減少30%和50%計算食物EAA含量和組成時，常將蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并計算8㈢氨基酸模式（aminoacidpattern，AAP）參考蛋白指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。計算方法：以該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量為1，分別計算出其他必需氨基酸的相應(yīng)比值。食物中蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)在EAA的種類、相對含量上的差異可用AAP反映。食物中Pro的AAP與人體越接近，則其EAA被人體充分利用的可能性即利用率也可能越高，其Pro的營養(yǎng)價值也相對越高，優(yōu)質(zhì)蛋白9食物Pro中一種/幾種EAA相比值較低，會導致其他EAA在體內(nèi)不能被充分利用，致該Pro營養(yǎng)價值降低。這一種/幾種EAA稱為該Pro的LAA。植物性Pro中往往相對缺少賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、和色氨酸植物性Pro的營養(yǎng)價值較低1、賴氨酸：在谷物蛋白質(zhì)和一些其它植物蛋白質(zhì)中含量甚少，如主食大米和面粉Pro。2、蛋氨酸：在大豆、花生、牛奶和肉類蛋白質(zhì)中相對不足。3、蘇氨酸：小麥、大麥、燕麥和大米還缺乏蘇氨酸．4、色氨酸：玉米缺乏色氨酸限制氨基酸（limitingaminoacid，LAA）10㈣、蛋白質(zhì)的互補作用兩種或兩種以上食物混合食用，其中所含有的EAA以多補少，其中的LAA得到了互相補充，達到較好的比例。從而提高膳食蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。不同食物混合，在構(gòu)成上以相互補充其EAA不足的作用蛋白質(zhì)互補作用用途：用于提高植物性Pro的營養(yǎng)價值機制：利用各種植物性Pro中EAA的含量和比值均不同的特點原則：食物生物學種屬越遠越好；搭配的種類越多越好；食用時間越近越好11蛋白質(zhì)來源蛋白質(zhì)氨基酸含量%氨基酸評分（限制氨基酸）賴氨酸含硫氨酸蘇氨酸色氨酸FAO/WHO5.53.54.01.0100谷類2.43.83.01.044（賴氨酸）豆類7.22.44.21.418（含硫氨酸）奶粉8.02.43.71.383（含硫氨酸）混合蛋白質(zhì)谷67，豆22，奶115.13.23.51.388（蘇氨酸）12消化吸收代謝胃蛋白酶水解小腸內(nèi)胰腺分泌的蛋白酶消化以氨基酸和寡肽形式吸收整蛋白的吸收不斷分解合成含氮廢物，由尿排出分解同時不斷在體內(nèi)合成、補償分解四、蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝13氮平衡反應(yīng)機體攝入氮（食物Pro含量約16%）和排出氮的關(guān)系，即氮平衡=攝入氮－（尿氮+糞氮+皮膚等氮損失）氮平衡一般有三種情況攝入氮＜排出氮為負氮平衡(negativenitrogenbalance)；（饑餓，消耗性疾病，衰老，）

攝入氮=排出氮相等為零氮平衡(zeronitrogenbalance)；（正常人）攝入氮＞排出氮為正氮平衡(positivenitrogenbalance)；（兒童，青少年，孕婦等的生長發(fā)育，疾病恢復期等）14一個體重70kg的正常成人蛋白質(zhì)代謝及氮平衡15必要氮損失機體每天由于皮膚、毛發(fā)、粘膜脫落，經(jīng)期失血及腸道菌體死亡、排出，損失的氮量，成人平均為53mg/kg體重，相當于每人每天丟失20g蛋白質(zhì)。此種氮損失是不可避免的。因此，相當于必要氮損失的蛋白質(zhì)量是人體最低生理需要量16五、食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值評價蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)消化率蛋白質(zhì)利用率

生物價（BV）

蛋白質(zhì)凈利用率（NPU）

蛋白質(zhì)功效比值（PER）

氨基酸評分（AAS）17㈠蛋白質(zhì)含量Pro數(shù)量≠質(zhì)量，但沒有一定數(shù)量，再好的Pro營養(yǎng)價值也有限含量是營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)一般以微量凱斯定氮法測定

食物粗蛋白含量=食物含氮量×6.25食物粗蛋白含量大豆30-40%為最高畜禽魚蛋類10-20%糧谷類8-10%鮮奶類1.5-3.8%18（二）蛋白質(zhì)消化率(digestibility)蛋白質(zhì)消化率（蛋白質(zhì)真消化率)是指一種食物蛋白質(zhì)受消化酶水解后吸收的程度，用吸收氮量和攝入氮量的比值表示。反映了蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解、吸收的程度。蛋白質(zhì)消化率越高,被人體吸收利用的可能性越大,營養(yǎng)價值也越高。

19蛋白質(zhì)消化率(digestibility)分為真消化率和表觀消化率首先測定試驗期間攝入食物氮、排除糞氮和糞代謝氮。

糞代謝氮是受試對象在進食無氮膳食時糞便中的含氮量，主要源于脫落的腸道黏膜細胞和代謝廢物中的氮。在實際工作中，結(jié)果用表觀消化率表示，以簡化實驗，并使所得消化率具有一定的安全性20

真消化率(truedigestibility)

食物氮－(糞氮－糞代謝氮)

蛋白質(zhì)真消化率(%)＝×100%

食物氮（攝入氮）表觀消化率(apparentdigestibility)

食物氮－糞氮蛋白質(zhì)表觀消化率(%)＝×100%

食物氮真消化率＞表觀消化率21動物性食物中的Pro消化吸收影響因素較植物性的要少動物性Pro消化吸收率一般高于植物性Pro22㈢利用率1、蛋白質(zhì)生物學價值（biologicalvalue，BV）反應(yīng)食物蛋白質(zhì)消化吸收后被機體利用程度的指標。Pro經(jīng)消化吸收后，進入機體可以儲留利用的部分，BV值越高，表明其利用率也越高BV=儲留氮吸收氮×100%＝吸收氮－（尿氮－尿代謝氮）食物氮－（糞氮－糞代謝氮）×100%23

被測蛋白質(zhì)每克氮(或蛋白質(zhì))中必需氨基酸量(mg)氨基酸評分=

理想模式或參考蛋白質(zhì)中每克氮(或蛋白質(zhì))中必需氨基酸量(mg)2、氨基酸評分(aminoacidscore，AAS)AAS：是用被測食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸和推薦的理想模式或參考蛋白的模式進行比較，因此是反映蛋白質(zhì)構(gòu)成和利用的關(guān)系。不同年齡的人群，其氨基酸評分模式不同；不同的食品其氨基酸評分模式也不相同2425

確定某一食物蛋白質(zhì)氨基酸評分步驟

※計算被測蛋白質(zhì)每種必需氨基酸的評分值

※在上述計算結(jié)果中，找出第一限制氨基酸評分值，即為該蛋白質(zhì)的氨基酸評分。例題：Page63263、其他包含消化吸收率和利用率的指標①氮平衡氮平衡既可以衡量機體Pro代謝及營養(yǎng)狀況，也可以用于食物Pro營養(yǎng)價值評價的指標例如：A食物的Pro糾正負氮平衡用時比B食物用時短則A食物的Pro質(zhì)量優(yōu)于B食物27②蛋白質(zhì)凈利用率（netproteinutilization,NPU）較BV更為全面該實驗以10%的被測Pro作為膳食Pro來源儲留氮食物氮×100%NPU（%）=消化率×生物價=28③、蛋白質(zhì)功效比值（proteinefficiencyratio，PER）用處于生長階段的幼年動物（一般用剛斷奶的雄性大白鼠），試驗期內(nèi)，其體重增加和攝入Pro量的比值因所測Pro主要被用于生長之需，PER常用作嬰幼兒食品中Pro營養(yǎng)價值評價PER（%）=動物體重增加（g）攝入食物Pro（g）29同一種食物，在不同的實驗條件下，所測得的PER往往有明顯差異為食實驗結(jié)果具有一致性和可比性實驗時，用標化酪蛋白為參考蛋白設(shè)對照組，無論酪蛋白蛋白質(zhì)組PER為多少，均應(yīng)換算為2.5然后按下公式計算被測Pro的PER

實驗組PER對照組PER被測蛋白質(zhì)PER（%）=×2.5

30④經(jīng)消化率校正后的氨基酸評分法(proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore，PDCAAS)PDCAAS=氨基酸評分（AAS）×真消化率這種方法可替代PER對出孕婦和1歲以下嬰兒以外的所有人群進行食物Pro評價3132六、蛋白質(zhì)—熱能營養(yǎng)不良病因蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良好發(fā)人群原發(fā)性：食物缺乏；攝入不足；需要量增加繼發(fā)性：疾?。皇秤?；消化吸收障礙；消耗排泄增加Pro、Energy不足成人和處于生長階段的兒童2133臨床表現(xiàn)3浮腫型Kwashiorkor消瘦型Marasmus混合型Energy基本滿足Pro嚴重不足EnergyPro均不足臨床表現(xiàn)介于上述二型之間34腹部、腿部水腫，虛弱，表情淡漠，生長滯緩，頭發(fā)變色、變脆和易脫落，易感染其它疾病35患兒消瘦無力，因易感染其它疾病而死亡36三鹿奶粉事件三聚氰胺進入人體后，發(fā)生取代反應(yīng)（水解），生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，造成結(jié)石。三聚氰胺是一種化工原料，導致人體泌尿系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)石。37①、食物攝入不足

Ⅰ、食物缺乏

Ⅱ、長期低蛋白質(zhì)、低能量膳食

②、需要量增多

③、消耗增加

Ⅰ、胃腸道疾病

Ⅱ、肝臟發(fā)生病變、腎炎、創(chuàng)傷、手術(shù)、甲亢

蛋白質(zhì)缺乏常見的原因4385治療增加營養(yǎng)全面補充營養(yǎng)素藥物及其他治療積極治療原發(fā)性疾病并發(fā)癥加強護理396預(yù)防各種人群尤其是嬰幼兒的合理營養(yǎng)母乳喂養(yǎng)+正確喂養(yǎng)方式合理生活制度+加強鍛煉預(yù)防疾病注意住院病人的營養(yǎng)和膳食①②③④⑤40七、蛋白質(zhì)供給量及食物來源

食物來源：蛋類、奶類、魚、禽、畜的瘦肉、內(nèi)臟等蛋白質(zhì)，大豆、糧谷等植物蛋白。動物蛋白和大豆蛋白屬于優(yōu)質(zhì)蛋白，糧谷類蛋白為不完全蛋白。